[实用新型]一种道路积水监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及城市防涝预警系统技术领域，尤其是一种道路积水监控系统。

背景技术

城市内涝是指由于暴雨或连续性降水超过城市的排水能力，造成城市内产生积水灾害的现象。近年来，城市化进程改变了城市地表覆盖面的状态，不透水地面增加使得城市降雨的绝大部分在地面形成径流面增加，促成了许多城市内涝或严重内涝的发生。而暴雨造成的城市内涝灾害也日益突出，它加重了城市的防洪排涝的任务,还造成交通瘫痪、财产受损、人员伤亡等灾害，严重影响了市民的工作和生活，制约了城市的发展。

目前我国许多城市对于城市内涝的监控和预警都过多地依赖于气象信息，内涝监控还停留在“人巡”、“车巡”或安装摄像头监控的方式，这些方法存在速度慢、数据量少、连续性差、时间滞后等缺陷，在暴雨时没能让相关部门迅速、及时、准确地掌握内涝情况，无法及时采取相应措施和内涝预警等；部分装置采用了一些技术手段比如超声波检测、激光检测、电子水尺等方式来监控积水深度，但是因为受限于各种不确定性的环境因素，目前这些监控手段只有在实验室取得了不错的监控效果，在实际应用中不多。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中道路积水监控连续性差，时间滞后以及容易受不确定的环境因素的影响而监控效果差的问题，而研究设计一种检测数据多、连续性好、反应及时且不受环境因素影响的道路积水监控系统。

本实用新型采用的技术方案是：

一种道路积水监控系统，其特征在于，所述监控系统包括：

三维摄像头，架设在道路上，用来测量所述三维摄像头能够覆盖到的地面/水面的坐标值；

雨水感应器，用来检测是否下雨；

控制器，当雨水感应器感应到下雨时，控制器控制三维摄像头打开对地面的积水深度进行监控。

进一步地，所述监控系统还包括：

中央处理单元，所述三维摄像头测量到的坐标值通过GPRS通讯模块传输给中央处理单元，设定地面无积水时，地面坐标(X、Y、Z₀)，当地面具有积水时，所述中央处理单元将实时的水面坐标的Z值与Z₀相比较，计算出积水深度ΔZ＝Z-Z₀，当一个三维摄像头测量的水面中积水最深的位置ΔZ超过设定的阈值t时，所述中央处理单元发出报警信号；

监控显示单元，将分布在道路上三维摄像头位置通过GIS地图显示出来，并实时显示积水深度，当中央处理单元发出报警信号后在水深超过设定阈值的三维摄像头位置的GIS地图上显示报警。

进一步地，当道路出现积水后，所述三维摄像头每隔五分钟向中央处理单元发送一次水面坐标信号。

进一步地，所述中央处理单元记录三维摄像头的编号，所述监控系统还包括短信报警单元，将报警信号中三维摄像头的位置和编号通过短信的方式发送给相关工作人员手机。

进一步地，所述监控系统还包括固定在地面上的支架，所述三维摄像头安装在所述支架的上部，所述雨水感应器固定在支架上。

进一步地，所述支架的顶端具有上盖板，所述支架的上端具有用来放置控制器的安放孔，所述上盖板将所述安放孔密封，所述雨水传感器设置在所述上盖板的上侧面上。更进一步地，所述监控系统还包括固定在地面上的支架，所述三维摄像头安装在所述支架的上部，所述三维摄像头的上方还具有与所述支架固定连接的遮雨板，所述雨水感应器设置在所述遮雨板的上方，所述控制器固定在所述遮雨板的下方。

相对于现有技术，本实用新型显而易见地具有以下有益效果：

1、三维摄像头能够测量所能覆盖到的整个地面/水面的高度，对多个点同时测量，避免由于地面存在坡度，不能测量到积水最深处的水面而导致监控数据不准，报警不及时。避免了激光测量法、超声波测量法等传统水深测量法的容易受环境影响测量精度的缺点。

2、多个三维摄像头的位置和测量的水深情况通过GIS地图实时显示，能够准确直观的看到监测位置的水深情况。

3、具有报警功能，能够将集水深度超过阈值的三维摄像头的编号和位置通过短信发送给相关工作人员，及时做出施救。

4、设置雨水感应器，当下雨时才打开三维摄像头，开始监控，节省电能。

5、三维摄像头通过GPRS模块每五分钟向中央处理单元发送一次坐标信号，既能保证监测数据的及时反馈又减轻了GPRS通讯模块和中央处理单元的负载。

6、在本实用新型的其中一个实施方式中，控制器设置在支架内部并被上盖板密封，结构紧凑且很好的保护控制器。